Terra Quantum, wiodąca firma zajmująca się technologią kwantową, ogłosiła przełomowe osiągnięcie w dziedzinie superprzewodnictwa. W niedawno opublikowanym artykule w czasopiśmie Advanced Quantum Technologies firma ujawniła pierwsze obserwacje superprzewodnictwa w temperaturze pokojowej w grafcie.
Superprzewodnictwo, zdolność przewodników do przenoszenia prądu elektrycznego bez oporu, zostało odkryte po raz pierwszy przez holenderskiego fizyka Heike Kamerlingha Onnesa w 1911 roku. Jednak do teraz to zjawisko obserwuje się tylko przy bardzo niskich temperaturach. Przełom, dokonany przez głównego dyrektora technicznego Terra Quantum, profesora Valerii Vinokura, wraz z Cristiną Diamantini z Uniwersytetu w Perugii i Carlem Trugenbergerem ze SwissScientific Technologies, demonstruje superprzewodnictwo w temperaturze pokojowej.
Te wyniki są doniosłym kamieniem milowym w środowisku naukowym. „Nasza praca to eksperymentalne odkrycie, którego ludzkość oczekiwała od około stu lat od pierwszych obserwacji superprzewodnictwa w rtęci” – powiedział profesor Valerii Vinokur. Ten przełom otwiera nowe możliwości dla różnych branż.
Markus Pflitsch, założyciel i dyrektor generalny Terra Quantum, widzi potencjał rewolucyjnych postępów w wielu dziedzinach. „Superprzewodnictwo w temperaturze pokojowej otwiera bramy do spektakularnych postępów w technologii nadprzewodzącej” – powiedział. Pflitsch zwraca uwagę na możliwość tworzenia sieci energetycznych o minimalnych stratach energii, rewolucyjnej diagnostyki medycznej dzięki ulepszonym technologiom rezonansu magnetycznego, energetycznie wydajnych pociągach dużych prędkości wykorzystujących lewitację magnetyczną oraz na wprowadzenie elektroniki w nową erę miniaturyzacji i efektywności energetycznej.
Ponadto, emerging field dziedzina komputacji kwantowej może znacznie skorzystać z tego odkrycia. „Qubity, które obecnie działają tylko w temperaturze 10-20 mK, mogą teraz działać w temperaturze pokojowej. To, co było uważane za futurystyczne marzenia, stało się rzeczywistością” – dodał profesor Vinokur.
Zespół badawczy z Universidade Estadual de Campinas pod przewodnictwem profesora Yakova Kopelevicha, zastosował fascynujące podejście do odblokowania superprzewodnictwa w temperaturze pokojowej. Wykorzystali taśmę klejącą do rozerwania grafitu pirolitycznego, wykonanej formy grafenu, na cienkie arkusze. Arkusze te zawierały gęste układy zmarszczek ułożone w niemal równoległe linie. Unikalna geometria tych zmarszczek ułatwia parowanie elektronów i umożliwia przepływ nadprzewodzącego prądu wzdłuż zmarszczek.
Mechanizm leżący u podstaw tego zjawiska superprzewodnictwa polega na tworzeniu kropli kondensatu na powierzchni grafu. Te krople tworzą skuteczne układy złączy Josepha, reprezentujące nowy rodzaj topologicznej metalicznej postaci Bosona. Defekty na powierzchni odgrywają kluczową rolę w umożliwianiu superprzewodnictwa poprzez tłumienie dyssypacji spowodowanej przez zsuwanie fazowe kwantowe.
To przełomowe odkrycie superprzewodnictwa w temperaturze pokojowej w grafenie zbliża nas o krok do wykorzystania niesamowitego potencjału tego zjawiska dla praktycznych zastosowań. Dalsze badania i rozwój mogą już niedługo przynieść powszechne wdrożenie technologii nadprzewodzących w naszym codziennym życiu, rewolucjonizując sposób wykorzystania i przesyłania energii elektrycznej, diagnozowania chorób oraz przyszłościową rozwój systemów transportowych.
FAQ:
1. Jakie jest najnowsze osiągnięcie ogłoszone przez Terra Quantum?
Terra Quantum ogłosiła pierwszą obserwację superprzewodnictwa w temperaturze pokojowej w grafenie.
2. Co to jest superprzewodnictwo?
Superprzewodnictwo to zdolność przewodników do przenoszenia prądu elektrycznego bez oporu.
3. Kiedy odkryto superprzewodnictwo?
Superprzewodnictwo zostało odkryte po raz pierwszy przez holenderskiego fizyka Heike Kamerlingha Onnesa w 1911 roku.
4. Jakie jest znaczenie przełomu osiągniętego przez Terra Quantum?
Przełom Terra Quantum w obserwacji superprzewodnictwa w temperaturze pokojowej jest istotny, ponieważ wcześniej obserwowano je tylko przy bardzo niskich temperaturach.
5. Jakie są potencjalne zastosowania superprzewodnictwa w temperaturze pokojowej?
Niektóre możliwe zastosowania obejmują sieci energetyczne z minimalną stratą energii, ulepszone technologie rezonansu magnetycznego w diagnostyce medycznej, energetycznie wydajne pociągi dużej prędkości wykorzystujące magnetyczną lewitację oraz postępy w elektronice.
6. W jaki sposób odkrycie to korzysta z komputacji kwantowej?
Odkrycie superprzewodnictwa w temperaturze pokojowej pozwala kubitom, które wcześniej działały przy bardzo niskich temperaturach, działać w temperaturze pokojowej, co korzystnie wpływa na dziedzinę komputacji kwantowej.
Najważniejsze terminy:
– Superprzewodnictwo: zdolność przewodników do przenoszenia prądu elektrycznego bez oporu.
– Kubity: podstawowa jednostka informacji kwantowej w komputacji kwantowej.
– Złącze Josepha: urządzenie używane w obwodach nadprzewodzących, składające się z dwóch przewodników nadprzewodzących oddzielonych cienką warstwą izolatora.
– Zsuwanie fazowe kwantowe: zakłócenia w przepływie elektronów w nadprzewodnikach.
– Grafit pirolityczny: wytworzona forma grafenu używana w badaniach.
Powiązane linki:
– Oficjalna strona internetowa Terra Quantum
– Program Quantum Initiative amerykańskiego rządu
– Urządzenia nadprzewodzące – Nature.com
The source of the article is from the blog combopop.com.br